Phase transformations
Résumé
Ce cours est une introduction aux transformations de phases liquide-solide et solide-solide. Il aborde les aspects thermodynamiques et cristallographiques. Il traite principalement des matériaux métalliques, et établira des ponts vers les céramiques et la minéralogie.
Contenu
- Rappels de thermodynamique - Diagrammes de phases- Effet de taille - Chemins de transformations et microségrégation- Germination - Croissance en front plan et instabilités de croissance - Croissance dendritique - Croissance eutectique.
- Transformations diffusives et displacives - Germination - Précipitation - Relations d'Avrami et diagrammes TTT - Décomposition spinodale- Transformations discontinue, massive et ordre-désordre - Transformations martensitiques
- Rappels de cristallographie - Espace direct et réciproque - Directions et plans - Relations d'orientation - Changement de repère - Matrices de distorsion, orientation et correspondance.
Compétences requises
Concepts importants à maîtriser
Thermochimie - Cristallographie
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Construire un diagramme de phase binaire à partir de courbes d'énergie libre
- Interpréter des diagrammes de phases
- Formuler des bilans d'énergie volumique et surfacique
- Quantifier l'influence de la courbure d'une interface et l'évolution de la taille caractéristique d'une microstructure due au phénomène de maturation
- Catégoriser les différents types de transformation de phase
- Dériver des modèles analytiques simples pour décrire la croissance des dendrites, des colonies eutectiques lamellaires et des précipités.
- Calculer des matrices de transformations simples
Méthode d'enseignement
Ex cathedra et exercices
Méthode d'évaluation
Examen écrit
Encadrement
| Office hours | Oui |
| Assistants | Oui |
| Forum électronique | Non |
Ressources
Bibliographie
D. A. Porter, K. Easterling: Phase Transformations in Metals and
Alloys, Chapman-Hall, London, 1992
J. A. Dantzig, M. Rappaz, Solidification
EPFL Press, 2009
H.K.D.H. Bhadeshia, Worked examples in the geometry of crystals, 1987, available on line
Ressources en bibliothèque
- Solidification / Rappaz
- Worked examples in the geometry of crystals / Bhadeshia
- Phase transformations in metals and alloys / Porter
Liens Moodle
In the programs
- Semester: Spring
- Exam form: Written (summer session)
- Subject examined: Phase transformations
- Courses: 3 Hour(s) per week x 14 weeks
- Exercises: 1 Hour(s) per week x 14 weeks
- Type: mandatory